생명은 유전자 없이는 존재할 수 없다!

생명이란 무엇인가 - 5단계로 이해하는 생물학
폴 너스 지음, 이한음 옮김 / 까치 / 2021년 1월

필수적인 세포 주기 조절 인자(효모 유전자) cdc2 연구로 노벨 생리의학상을 수상한 폴 너스의 생명 유전자에 관한 그의 이론이 담긴 책이다. cdc2 효모 유전자가 세포 주기에 어떤 식으로 영향을 미치는지 연구한 결과이기도 하다. 폴 너스는 유전을 연구하면서 화학과 물리학을 연구 도구로 활용하였다. 유전학은 점점 우리 삶에 핵심적인 역할을 하고 있다. 사람의 정체성 뿐만 아니라 세계 인식에 영향을 미치고 있으며 모든 사람은 생물학적 부모에게 없는 무작위로 생기는 비교적 소수의 새로운 유전자 변이체를 지니고 태어난다. 

폴 너스는 <생명이란 무엇인가>에서 생명을 아래와 같은 원리로 정의한다.

첫 번째 원리는 자연선택을 통해서 진화하는 능력으로 살아 있는 생물의 집단이 변이를 보이며, 변이가 유전적인 변화를 생기는 것이라면 다음 세대로 전달된다는 사실에 토대를 둔다.

두 번째 원리는 생명체가 경계를 지닌 물리적 실체라는 점이다. 생명체는 곧 세포다. 세포는 생명의 모든 특징을 지니고 있다. 세포는 생명을 유지하기 위해서 온갖 수 천가지 화학 반응을 끊임없이 일으킨다. 살아 있는 세포는 자라면서 특정한 화학 반응을 직접 일으킨다. 모든 생물의 세포에서 화학 반응이 일어난다. 생물에서 일어나는 다양한 화학 반응을 '대사'라고 한다. 대사는 생물의 에너지 원천이다.

세 번째 원리는 생명은 화학적, 물리적, 정보적 기계라는 것이다. DNA에는 모든 정보가 담겨 있다. 생명과 무생명의 경계는 뚜렷하지 않다. 바이러스가 대표적인 사례다. 인류 역사 내내 사람들은 감염병으로 목숨을 잃었다. 세균, 바이러스, 곰팡이, 선충을 비롯한 기생충과 해충의 공격으로. 14세기 유럽 인구의 절반을 앗아간 가래톳페스트도 바이러스의 공격이었다. 감염병과의 싸움에서 결코 완승은 없다. 세균과 바이러스 모두 진화하기 때문이다. 

생명은 유전자 없이는 존재할 수 없다. 유전자 돌연변이로 특정한 질병이 발병한다. 암도 자연선택을 통한 진화의 산물이다. 암은 통제가 되지 않는 방식으로 분열과 성장을 일으키는 새로운 유전적 변화와 돌연변이가 세포에 생길 때에 시작된다. 유전자가 손상되거나 재배치된 결과다. 세포가 멋대로 분열할 때 생긴다. 

다만, 유전자 변형(GM) 방법으로 만들어진 식품에 본질적으로 위험하거나 유독한 것은 없다. 다양한 정보를 연구하지 않고 유해한 것으로 단정 짓는 것을 비과학적이라고 폴너스는 이야기한다. 동물의 성장을 촉진하기 위해서 항생제를 소량으로 사료에 섞어 먹이는 사육 방식은 사람의 건강을 위험에 빠뜨린다. 내성 세균은 의학을 과거로 되돌려서 수백 만명의 목숨을 위험에 처하게 할 수도 있다. 

생명이 화학이라는 개념을 발효 연구에서 찾아낸 폴 너스의 생명에 관한 그의 지적 연구를 읽어보면 우리에게 주어진 생명이 얼마나 경이로움이며 복잡한 것인가를 알게 될 것이다.